178344. lajstromszámú szabadalom • ljárás és berendezés szálak képzésére nyújtható anyagból
11 178344 12 gével, amelyek abban a tartományban vannak elhelyezve, ahol a főgázáramot létesítő 50 generátor csatlakozik az 51 csővezetékhez. Mindegyik csővezeték egy résben vagy egy sorozat betápláló nyílásban végződik, amint azt 63-mal vázlatosan jelöltük. A járulékos levegő bevezetése a főgázáramba bizonyos előnyös körülmények megvalósítását teszi lehetővé, például a főgázáram megfelelő hőmérsékletének biztosítását, amely körülmények az energialokalizációs technikával kapcsolatosak. Valójában — mivel az éghető anyagok elégése a kölcsönhatási szakaszban megy végbe — nem kell olyan főgázáramot alkalmazni, amelynek a hőmérséklete olyan nagy, mint akkor, amikor nem alkalmazzuk ezt a lokalizált elégetést. Ebből következik, hogy a főgázáram kialakítása során jelentős mennyiségű tüzelőanyagot lehet megtakarítani. Magától értetődik, hogy ahhoz, hogy viszonylag kis hőmérsékletű, de megfelelő sebességű főgázáramot tudjunk létrehozni, akkor ahelyett, hogy járulékos levegőbevezetést alkalmaznánk, és hogy ki tudjuk küszöbölni teljesen az égő alkalmazását, azt valamilyen más rendszerrel tudjuk helyettesíteni, például egy hőcserélővel, amelyben a főgázáram gázait fel tudjuk melegíteni. Mielőtt az éghető és égést okozó összetevők bevezetésére szolgáló többi megoldást ismertetnénk, a 9a és 9b ábrákra hivatkozunk, ahol megvizsgáltuk a találmány szerinti energialokalizációs eljárást és az ebből adódó energia-, illetve tüzelőanyag-megtakarítást. A 9a ábra ábrázolja azokat a körülményeket, amelyekben a nyújtás végbemegy a hordozósugár és a főgázáram között létrehozott kölcsönhatási szakaszban az energialokalizációs eljárás alkalmazása nélkül. A 64 csővezeték főgázáramot bocsát ki, amelynek a szélessége nagy, azaz az ábrára merőleges síkban nagy keresztmetszetű, úgy, hogy ehhez a főgázáramhoz több pár 66 üvegkibocsátó eszközt és 65 sugarat kibocsátó eszközt lehessen társítani, és így sok szálat lehessen képezni. Az üvegszálat S-sel, a hordozósugarat J-vel, a kölcsönhatási szakaszt Z-vel jelöltük. Egy ilyen rendszerrel és egy általában szokásos üvegösszetétellel a hordozósugár hőmérséklete 800 °C nagyságrendű lehet, mint ahogyan azt a 2 223 318 sz. francia szabadalomban ismertettük, vagy pedig a környezetét nagyon megközelítheti, mint ahogyan azt a 76.03416 sz. francia szabadalmi leírásban leírtuk. Ebben a két esetben a főgázáram hőmérséklete 1500 és 1750 °C között változik, a hordozósugár hőmérsékletének függvényében, annak érdekében, hogy a kölcsönhatási szakaszban az üvegszál nyújtásához szükséges hőmérsékletet lehessen létrehozni. A 9a ábrán a főgázáramot kibocsátó cső nyílásának szomszédságában 1700 °C hőmérsékletet ábrázoltunk, amikor is a főgázáram C magja egészen a hordozósugárral való kölcsönhatási szakaszig ér, úgy, hogy abban a szakaszban, amelyben a nyújtás valójában végbemegy, a hőmérséklet a főgázáram és a hordozósugár hőmérséklete között van. A kölcsönhatási szakasztól áramlásirányban lejjebb az egymást követő izotermikus vonalak a hőmérséklet fokozatos csökkenését ábrázolják, például 1600-ról 1400-ra és 1200 °C-ra. A 9b ábrán ugyanazokat az elemeket ábrázoltuk, mint a 9a ábrán, azonban olyan körülmények esetén, amelyek akkor állnak fenn, amikor a találmány szerinti energialokalizációs eljárást alkalmazzuk. Ennek érdekében a 65 sugarat kibocsátó eszközt olyan nyomás alatti keverékkel tápláljuk, amely egy éghető gázt tartalmaz, míg a járulékos levegőt vagy oxigént a 64 csővezetéken át vezetjük be, amely a főgázáramot szolgáltatja. Ez utóbbiból kibocsátott gázok a kibocsátás pillanatában sokkal kisebb hőmérsékletűek, mint a 9a ábrán ábrázolt megoldásnál. A főgázáram hőmérséklete például a csőből való kilépésnél 600 °C nagyságrendű lehet, amint azt az izotermikus vonalakkal ábrázoltuk, és a gáz nagy részének hőmérséklete azonnal csökken, hogy például 400, 300 és 200 °C körüli hőmérsékletet érjen el abban a szakaszban, amely a 9a ábra 1600, 1400 és 1200 °C-szal jelölt izotermikus vonalainak felel meg. Bár az éghető komponenst a főgázáram segítségével is be lehet vinni, előnyös, hogyha ez az éghető gáz a szekunder sugár egy részét képezi, azaz azt a szekunder sugár gázaiba vezetjük be, mint ahogyan azt leírtuk, így a J sugár nemcsak annak a kölcsönhatási szakasznak a kialakításában vesz részt, amelybe az S üvegszálat bevezetjük, hanem ez viszi be ide az éghető anyagkomponenst is, amely szorosan összekeveredik az égést okozó anyaggal, különösen a levegőfelesleggel, amelyet a főgázáram visz be a kölcsönhatási szakaszba. Annak következtében, hogy a kölcsönhatási szakaszban örvényáramok vannak jelen, létre lehet hozni azt a rendkívül jó keveredést, amelyet keresünk. Ami az éghető gáz és az égést okozó gáz arányát illeti, meg kell jegyeznünk, hogy előnyös a sztöchiometrikus arányok alkalmazása. Alkalmazhatók azonban ettől eltérő arányok is. így például földgázzal való keverék esetében a levegő mennyisége a sztöchiometrikus arányoknak megfelelő levegőmennyiség 0,8 és 1,7-szerese között változhat. Az égést okozó és az éghető gázok megfelelő mennyisége a kölcsönhatási szakaszban egy olyan tüzelőanyag-keveréket hoz létre, amelynek gyulladási hőmérséklete kisebb az általában szálképzésre alkalmazott olvadt üvegösszetételek hőmérsékleténél, úgy, hogy az üvegszál, amelyet a kölcsönhatási szakaszba bevezetünk, meg tudja gyújtani a kölcsönhatási szakaszban kialakított éghető keveréket. Következésképpen a kívánt hőmérsékletet, például az 1700 °C-t a Z kölcsönhatási szakaszban meg tudjuk valósítani, és így lehetővé tettük, hogy az anyagszál nyújtása és szállá alakítása végbemenjen, bár a főgázáram hőmérséklete áramlásirányban ez előtt es ez után a szakasz után sokkal kisebb ennél az értéknél. Meg kell jegyeznünk azonkívül, hogy az egyes hordozósugarakkal kialakított kölcsönhatási szakasz a főgázáram teljes mennyiségének csak egy nagyon csekély részét képezi. Miután csak ennek a kis szakasznak kell a nyújtáshoz szükséges nagy hőmérsékletet elérni, a találmány szerinti eljárással rendkívül sok energia takarítható meg, ha azt összehasonlítjuk azokkal a rendszerekkel, amelyeknél a főgázáram teljes mennyiségét a nyújtási hőmérsékletre kellett melegíteni. Rendkívül fontos megjegyezni azt, hogy a kölcsönhatási szakaszban végzett nyújtás technikáját rendkívül jól lehet alkalmazni az energialokalizációs eljáráshoz, annak következtében, hogy egy kis nyomású és kis sebességű szakasz van jelen, amely az egyí® üvegszálak közvetlen szomszédságában képződik általában körülveszi azt, anélkül, hogy más anyagbő álló elemet kellene közbeiktatni. Az éghető anyagot vagy az égést okozó anyagot a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
